【正文】 西北民族大學學士學位論文 —————————————————————————————————————————————— 1 基于 AT89C51 單片機的聲光控制開關(guān)的設(shè)計 摘 要 在我們的生活中無時無刻在使用著燈，而在許多公共場所長明燈現(xiàn)象十分普遍，這造成了能源的極大浪費。因此要設(shè)計一種既節(jié)約又很方便實用的照明燈。本文闡述了簡單的聲光控制的照明燈的電路設(shè)計。通過 AT89C51 單片機結(jié)合 LED 顯示技術(shù)、聲音檢測技術(shù)、光信號檢測技術(shù)、延時技術(shù)、按鍵掃描等技術(shù)來實現(xiàn)對照明燈的控制。 首先通過光敏電阻對光照強度進行檢測，當白天光線強時，不管有多大的聲音，照明燈都不會點亮。而在夜晚光線暗時，聲音檢測電路只要檢測到有足夠的聲響時，就會自 動點亮照明燈，過數(shù)十秒后又自動熄滅。這樣就使人們的生活更加方便，同時，也達到了節(jié)電和節(jié)能的目的，延長了燈的使用壽命。 關(guān)鍵詞 單片機， 聲控，光控， 照明控制 西北民族大學學士學位論文 —————————————————————————————————————————————— 2 ABSTRACT In our lives, no at all times when in use with the light, and the eternal fire is very mon in many public places, which resulted in tremendous waste of energy. So I want to design a practical lighting is saving and very convenient. This article explains a simple sound and light control circuit design of lighting. By AT89C51 monolithic integration of LED display technology and sound detection technology, optical signal detection, delay, keypad scanning technology to control light control. First photosensitive resistor on measurement of light intensity, when the day when a strong light, no matter how much noise, lights are not lit. And when the night light, sound detection circuit for as long as enough when sound is detected, it will automatically point bright lights, automatically after few seconds off. This makes people39。s lives more convenient, meanwhile, reached a powersaving and energysaving purposes, extend the life of the lamp. Key words： Singlechip Microputer， Acoustic control， Lightoperated ， Lighting control 西北民族大學學士學位論文 —————————————————————————————————————————————— 3 目錄 ............................................................ 1 課題研究的 背景和意義 .............................. 1 國內(nèi)外概況 ........................................ 1 ................................................... 1 單片機控制部分 ........................................... 1 芯片 AT89C51 的介紹 ..................................... 2 外形及引腳排列 ......................................... 2 單片機最小系統(tǒng) ........................................... 4 時鐘電路 ............................................... 4 復(fù)位電路 ............................................... 4 光信號檢測電路 ........................................... 5 光敏電阻介 紹 ........................................... 5 光控部分原理 ........................................... 5 聲音信號檢測電路 ......................................... 6 駐極體話筒的介紹 ...................................... 6 AD0832 的介紹 .......................................... 6 聲控部分原理 .......................................... 7 延時時間顯示電路 ......................................... 8 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)和分類 ....................................... 8 數(shù)碼管驅(qū)動方式 ......................................... 8 定時 /計數(shù)部分 .......................................... 9 顯示電路分析 ........................................... 9 總原理圖 ................................................. 11 .................................................. 11 延時程序 ........................................ 12 按鍵掃描子程序 ................................... 13 LED 顯示程序 ..................................... 13 西北民族大學學士學位論文 —————————————————————————————————————————————— 4 AD 轉(zhuǎn)換程序 ...................................... 14 總程序 .......................................... 15 .................................................... 20 光信號檢測 ....................................... 20 聲音信號檢測 ..................................... 21 硬件仿真圖 ....................................... 22 ............................................. 23 致 謝 .............................................. 24 參考文獻 ............................................... 23 1 課題研究的背景和意義 【 10】 現(xiàn)如今電子技術(shù)迅速發(fā)展，各先進國家無不將它放在優(yōu)先發(fā)展的地位。 在我們的生活中許多公共場所的白熾燈，在夜間不論使用與否都會點亮，這就造成了資源的嚴重浪費，同時又容易造成事故隱患。因此 用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)燈的自動發(fā)亮、節(jié)能節(jié)電、延長燈的壽命變得越來越重要。 本文研究的 聲光控電路具有 接線簡單、安裝方 便、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。系統(tǒng)在光線不足并有一定的聲響時，照明燈就會自動點亮，經(jīng)過一段延時后會自動熄滅 。將其廣泛應(yīng)用于走廊、樓道招待所等公共場所，會使人們的生活更加方便安全。 隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅速發(fā)展，各種采用傳感器的電子電路控制的新型燈具也不斷推出。聲光控開關(guān)能較好的減緩世界能源危機到來的步伐。有利于我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建節(jié)約社會型。 國內(nèi)外概況 【 11】 由于近年來我國的照明器材行業(yè)的迅速崛起，中國已經(jīng)成為電光源產(chǎn)品的主要輸出國之一。 在地球資源日漸衰竭的今日，環(huán)保、節(jié)能是當今各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重 心，尤其是需要消耗大量電力的照明產(chǎn)業(yè)， 努力增加節(jié)能光源和不同花樣、用途的照明器具的開發(fā)，加快綠色、節(jié)能光源產(chǎn)品的開發(fā)推廣。 根據(jù)國內(nèi)外市場需求預(yù)測，隨著人們生活水平的不斷提高，對照明電器產(chǎn)品也提出了更高的要求。進一步提高照明產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次進一步提高照明產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，這既是當前擺在我們面前的課題，同時也是全行業(yè)共同努力的長期目標。 從國際市場分析，針對現(xiàn)在的情況我們與發(fā)達國家在照明電器產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)工藝、設(shè)備、材料以及新產(chǎn)品開發(fā)能力等方面均存在著一定的差距。我國目前已成為世界照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)的大國，未 來的目標是要成為生產(chǎn)強國。 單片機控制部分 本設(shè)計通過 AT89C51 單片機結(jié)合 LED 顯示技術(shù)、聲音傳感技術(shù)、光感技術(shù)、延時技術(shù)等來實現(xiàn)對照明設(shè)備的聲光控制。 當光線較亮時，采用光敏電阻把外界光亮程度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓值，然后通過電壓西北民族大學學士學位論文 —————————————————————————————————————————————— 2 比較后給單片機輸入數(shù)字信號。在光線較暗時，負載電路進行聲音檢測。用聲音傳感器將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，從而推動觸發(fā)工作。當聲強達到一定程度時使得燈泡自動點亮，經(jīng)過內(nèi)部設(shè)定的時間后，燈泡自動熄滅。 在延時部分采用單片機內(nèi)部定時器從而實現(xiàn)不同時間的定時，并根據(jù)場所 及使用人群的不同通過設(shè)置單片機引腳的狀態(tài)來設(shè)置不同的延時時間值，并用 LED 動態(tài)顯示方式顯示倒計時等數(shù)據(jù)。單片機通過繼電器控制照明設(shè)備的打開或者關(guān)閉。其原理框如圖 1所示： 圖 原理框圖 芯片 AT89C51 的介紹 AT89C51【 6】 是一種帶 4K 字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲器 的低電壓、高性能 CMOS 8位微處理器 。 AT89C51單片機的可靠性高，體積小，功耗低，便于擴展，價格便宜，易于產(chǎn)品化。 ◆該單片機中有一個 8位的微處理器，包括了運算器和控制器兩大部分，還增加了面向控制的處理功能。 ◆具有 5個中斷源、 2級中斷優(yōu)先權(quán)。 ◆兩個 16位的定時器 /計數(shù)器。 ◆ 128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器 RAM/SFR，用以存放可以讀 /寫的數(shù)據(jù)。 ◆ 4個 8位并行 I/O 端口 P0～ P3。 ◆片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路。 ◆一個全雙工的串行口，具有四種工作方式。 ◆有 21個特殊功能寄存器。 外形及引腳排列 如圖 2 所示 ，其引腳說明如下： 西北民族大學學士學位論文 —————————————————————————————————————————————— 3 圖 2 AT89C51 的引腳排列 1. VCC： 運行和程序校驗時接電源正端 。 2. GND：接地。 3. XTAL1： 輸入到單片微機內(nèi)部振蕩器的反相放大器。 4. XTAL2： 反相放大器的 輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器。 5. P0 口 ： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口， （作為總線時）能驅(qū)動 8 個 LSTTL 負載 。 6. P1 口 ： P1 口是一個 8 位 準 雙向 I/O 口， P1 口 能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載 。 7. P2 口 ： P2 口為一個 8 位 準 雙向 I/O 口， P2 口 可以驅(qū)動 4 個 LSTTL 負載 。 8. P3 口 ： P3 口管腳是 8 位準 雙向 I/O 口， 具有內(nèi)部上拉電路。 可 以驅(qū)動 8 個 LSTTL負載 。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部